多線程基礎(chǔ)
基本概念
進(jìn)程
所謂進(jìn)程就是運(yùn)行在操作系統(tǒng)的一個(gè)任務(wù)祭陷，進(jìn)程是計(jì)算機(jī)任務(wù)調(diào)度的一個(gè)單位，操作系統(tǒng)在啟動(dòng)一個(gè)程序的時(shí)候徒扶，會(huì)為其創(chuàng)建一個(gè)進(jìn)程粮彤，JVM就是一個(gè)進(jìn)程。進(jìn)程與進(jìn)程之間是相互隔離的，每個(gè)進(jìn)程都有獨(dú)立的內(nèi)存空間导坟。
計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)并發(fā)的原理是：CPU分時(shí)間片屿良，交替執(zhí)行，宏觀并行惫周，微觀串行尘惧。同理，在進(jìn)程的基礎(chǔ)上分出更小的任務(wù)調(diào)度單元就是線程递递，我們所謂的多線程就是一個(gè)進(jìn)程并發(fā)多個(gè)線程喷橙。
線程
在上面我們提到，一個(gè)進(jìn)程可以并發(fā)出多個(gè)線程登舞，而線程就是最小的任務(wù)執(zhí)行單元贰逾，具體來(lái)說(shuō)，一個(gè)程序順序執(zhí)行的流程就是一個(gè)線程菠秒，我們常見(jiàn)的main就是一個(gè)線程（主線程）疙剑。
線程的組成
想要擁有一個(gè)線程，有這樣的一些不可或缺的部分践叠，主要有：CPU時(shí)間片言缤，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)空間，代碼禁灼。
CPU時(shí)間片都是有操作系統(tǒng)進(jìn)行分配的管挟，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)空間就是我們常說(shuō)的堆空間和棧空間匾二，在線程之間哮独，堆空間是多線程共享的，棽烀辏空間是互相獨(dú)立的皮璧，這樣做的好處不僅在于方便，也減少了很多資源的浪費(fèi)分飞。代碼就不做過(guò)多解釋了悴务，沒(méi)有代碼搞個(gè)毛的多線程。
線程的創(chuàng)建和啟動(dòng)
傳統(tǒng)創(chuàng)建線程有兩種方式
繼承Thread類譬猫，覆蓋run方法
實(shí)現(xiàn)Runnable接口讯檐，覆蓋run方法
Runnable并不是線程對(duì)象，而是一個(gè)任務(wù)對(duì)象染服。那么Runnable和Thread有什么樣的關(guān)系呢别洪？
通過(guò)查閱API，我們發(fā)現(xiàn)創(chuàng)建一個(gè)線程除了使用Thread的無(wú)參構(gòu)造方法以外有一個(gè)有參構(gòu)造方法是這樣 ：Thread(Runnable target)柳刮，通過(guò)這個(gè)方法會(huì)分配一個(gè)新的Thread 對(duì)象挖垛。
其中的參數(shù)是一個(gè)類型為Runnable的target屬性痒钝。
Runnable接口最大的作用就是為非Thread子類的類提供了一種實(shí)現(xiàn)線程的方式，只需要實(shí)現(xiàn)Runnable接口就可以借助Thread創(chuàng)建一個(gè)線程痢毒；另一方面送矩，如果只想重寫(xiě)run方法，不想得到其他的Thread的方法哪替，實(shí)現(xiàn)Runnable是一個(gè)好的選擇栋荸。
JDK1.5
線程池
ExecutorService（線程池 interface）
//通過(guò)工具類中的方法能夠新建一個(gè)線程池，用ExecutorService接受
ExecutorService es = Executors.newFixedThreadPool(2);
Callable對(duì)象
類似于Runnable（描述任務(wù)的interface）凭舶。
//創(chuàng)建一個(gè)Callable的實(shí)現(xiàn)類
Callable<Integer> task1 = new Callable<Integer>(){
public Integer call() throws Exception{
int result = 0;
for(int i=2;i<=100;i+=2){
result += i;
Thread.sleep;
}
return result;
}
}
//用Future對(duì)象接收f(shuō)ask1的返回值 將任務(wù)提交給線程池
Future<Integer> f = es.submit(task1);
//通過(guò)get方法獲取Future中的值 在這個(gè)時(shí)候主線程主動(dòng)的調(diào)取get 如果分支線程還沒(méi)有結(jié)束晌块，主線程會(huì)在這里阻塞
int result = f1.get();
//關(guān)閉線程池
es.shutdown();
從以上這段代碼我們可以看到很多不一樣的地方，首先在Callable對(duì)象中是可以拋出異常的库快，其次有返回值摸袁，在這個(gè)基礎(chǔ)上也就引出了一個(gè)新的問(wèn)題，如果接收該線程的對(duì)象义屏？JDK1.5中也給出了解決的方法是Future對(duì)象.
啟動(dòng)線程
在這里我們需要明白，上面兩種方式并不會(huì)讓我們得到真正的線程蜂大，只是得到了線程對(duì)象闽铐，只有啟動(dòng)線程，才算得到了真正的線程奶浦。
通過(guò)執(zhí)行start()方法能夠啟動(dòng)一個(gè)線程兄墅，但是啟動(dòng)線程并不是立即執(zhí)行，成功啟動(dòng)的線程會(huì)處于就緒狀態(tài)澳叉，什么時(shí)候執(zhí)行需要等到拿到時(shí)間片之后隙咸。
線程的分類
用戶線程和守護(hù)(Daemon)線程。
守護(hù)線程：守護(hù)線程會(huì)一直運(yùn)行成洗，直到其他非守護(hù)線程都結(jié)束的時(shí)候五督，才會(huì)結(jié)束。有一個(gè)典型的守護(hù)線程就是：垃圾回收線程瓶殃，和虛擬機(jī)共存亡充包，直到虛擬機(jī)中沒(méi)有任何線程的時(shí)候虛擬機(jī)關(guān)閉的時(shí)候才會(huì)終止，簡(jiǎn)單說(shuō)就是虛擬機(jī)在遥椿，它就在基矮，虛擬機(jī)亡便亡。
線程的狀態(tài)
上面我們提到過(guò)冠场，一個(gè)線程在啟動(dòng)之后不會(huì)立馬執(zhí)行家浇，而是處于就緒狀態(tài)（Ready），就緒狀態(tài)就是線程的狀態(tài)的一種碴裙，處于這種狀態(tài)的線程意味著一切準(zhǔn)備就緒钢悲， 需要等待系統(tǒng)分配到時(shí)間片灌具。為什么沒(méi)有立馬運(yùn)行呢，因?yàn)橥粫r(shí)間只有一個(gè)線程能夠拿到時(shí)間片運(yùn)行譬巫，新線程啟動(dòng)的時(shí)候讓它啟動(dòng)的線程（主線程）正在運(yùn)行咖楣，只有等主線程結(jié)束，它才有機(jī)會(huì)拿到時(shí)間片運(yùn)行芦昔。
線程的狀態(tài)：初始狀態(tài)（New）诱贿，就緒狀態(tài)（Ready），運(yùn)行狀態(tài)（Running）（特別說(shuō)明：在語(yǔ)法的定義中咕缎，就緒狀態(tài)和運(yùn)行狀態(tài)是一個(gè)狀態(tài)Runable）珠十，等待狀態(tài)（Waitering），終止?fàn)顟B(tài)（Terminated）
RUNNABLE）凭豪，等待狀態(tài)（Waitering）焙蹭，終止?fàn)顟B(tài)（Terminated）
初始狀態(tài)（New）
線程對(duì)象被創(chuàng)建出來(lái)，便是初始狀態(tài)嫂伞，這時(shí)候線程對(duì)象只是一個(gè)普通的對(duì)象孔厉，并不是一個(gè)線程。
Runable
就緒狀態(tài)（Ready）：執(zhí)行start方法之后帖努，進(jìn)入就緒狀態(tài)撰豺，等待被分配到時(shí)間片。
運(yùn)行狀態(tài)（Running）：拿到CPU的線程開(kāi)始執(zhí)行拼余。處于運(yùn)行時(shí)間的線程并不是永久的持有CPU直到運(yùn)行結(jié)束污桦，很可能沒(méi)有執(zhí)行完畢時(shí)間片到期，就被收回CPU的使用權(quán)了匙监，之后將會(huì)處于等待狀態(tài)凡橱。
等待狀態(tài)（Waiting）
等待狀態(tài)分為有限期等待和無(wú)限期等待，所謂有限期等待是線程使用sleep方法主動(dòng)進(jìn)入休眠亭姥，有一定的時(shí)間限制稼钩，時(shí)間到期就重新進(jìn)入就緒狀態(tài)，再次等待被CPU選中致份。
而無(wú)限期等待就有些不同了变抽，無(wú)限期并不是指永遠(yuǎn)的等待下去，而是指沒(méi)有時(shí)間限制氮块，可能等待一秒也可能很多秒绍载。至于進(jìn)入等待的原因也不盡相同，可能是因?yàn)镃PU時(shí)間片到期滔蝉，也可能是因?yàn)橐粋€(gè)比較耗時(shí)的操作（數(shù)據(jù)庫(kù)）击儡，或者主動(dòng)的調(diào)用join方法。
wait和sleep的區(qū)別
| wait | sleep |
|---|---|
| wait()方法是Object類里的方法 | sleep()是Thread類的static(靜態(tài))的方法 |
| wait()睡眠時(shí)蝠引，釋放對(duì)象鎖 | sleep()睡眠時(shí)阳谍，保持對(duì)象鎖蛀柴，仍然占有該鎖 |
| 常用于線程間通信 | 常用于暫停執(zhí)行 |
| wait和notify/notifyAll是成對(duì)出現(xiàn)的, 必須在synchronize塊中被調(diào)用 |
阻塞狀態(tài)（Blocked）
在我看來(lái)，阻塞狀態(tài)實(shí)際上是一種比較特殊的等待狀態(tài)矫夯，處于其他等待狀態(tài)的線程是在等著別的線程執(zhí)行結(jié)束鸽疾，等著拿CPU的使用權(quán)；而處于阻塞狀態(tài)的線程等待的不僅僅是CPU的使用權(quán)训貌，主要是鎖標(biāo)記制肮，沒(méi)有拿到鎖標(biāo)記，即便是CPU有空也沒(méi)有辦法執(zhí)行递沪。（關(guān)于鎖見(jiàn)下節(jié)：線程同步）
等待和阻塞的區(qū)別
| 等待 | 阻塞 |
|---|---|
| 已經(jīng)拿到鎖對(duì)象豺鼻，或者說(shuō)不存在拿不到執(zhí)行不了的情況 | 等待拿到鎖對(duì)象 |
| 等待被喚醒 | 等待拿到鎖對(duì)象 |
終止線程（Terminated）
已經(jīng)終止的線程會(huì)處于該種狀態(tài)。
總結(jié)
總體上來(lái)說(shuō)款慨，作為一個(gè)線程挺倒霉的儒飒，首先，不會(huì)知道自己什么時(shí)候被選中檩奠；其次在執(zhí)行過(guò)程中隨時(shí)可能被打斷讓出CPU桩了，最后碰到數(shù)據(jù)庫(kù)等耗時(shí)的操作也要讓出CPU去等待，并且就算數(shù)據(jù)準(zhǔn)備好了笆凌， 仍然需要等著被挑選圣猎。
